TD-LTE系统PUCCH检测接收算法的研究与实现

发布时间：2020-07-23 08:08

【摘要】：随着无线通信技术的不断进步和移动互联网的发展,用户对于数据速率的要求越来越高,现有的2G/3G网络不足以应对不断增长的需求。LTE系统因其良好的向下兼容技术、较高的数据传输速率和频谱利用率,逐渐受到全球的设备商和运营商的重视。本文在3GPP物理层协议的基础上,首先对TD-LTE系统物理层的结构进行了概述,介绍了TD-LTE系统的两种关键技术：正交频分复用技术(OFDM)和多天线技术(MIMO);接着介绍了物理上行控制信道PUCCH的发送过程,对不同PUCCH发送格式的基带处理过程进行了详细的描述；然后详细研究了eNodeB端物理上行控制信道不同格式下的检测与接收算法,并对基于半盲检测技术的接收算法进行了优化；最后,利用Matlab软件,搭建TD-LTE系统上行仿真链路,在EPA、EVA和ETU信道下,对检测接收算法进行了误码块率的仿真,并且给出了误码块率的仿真图。在这之后,我们在Freescale MSC8157多核DSP平台上对PUCCH进行了详细的设计与实现。本文的第三章集中讨论了检测与接收算法,来得到PUCCH专输的控制信息。对于格式2/2a/2b的接收算法部分,本文不但研究了传统的接收算法,还研究了基于半盲检测技术的接收算法(简称半盲检测算法),在ETU5km/h和ETU350km/h的信道下,半盲检测算法的性能相对于传统算法的性能,大约有一个dB的增益。针对半盲检测算法计算量巨大的缺点,本文提出了对半盲检测算法优化计算量的改进算法,使该算法在性能不变的基础上,计算量降低到了到了原来的1/13或更低。在对PUCCH的检测接收算法研究之后,本文在Freescale MSC8157多核DSP平台匕,对PUCCH进行了设计与实现。设计了PUCCH各模块之间的接口,PUCCH与高层的接口,模块任务的划分以及模块的处理过程。实现了在该DSP平台上PUCCH的系统功能。通过遍历多组测试向量,验证了该系统的正确性与实时性。
【学位授予单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN929.5
【图文】：

总体架构

同于以往蜂窝系统所采用的电路交换模式，仅支持分组交换业务，UE和分组数据网络间建立起无缝的移动IP连接。LTE既包含通过演TRAN)的无线接入技术演进，也包含系统架构的演进（SAE)，SA交换核心网（EPC) [2】。系统架构演进共同构成了演进分组系统（EPS)，EPS由核心网、演和用户设备（UE)三部分构成，如图1-1所示。从公共分组数据网IP路就由演进分组系统提供。其中核心网负责对用户终端的全面控立，接入网E-UTRAN负责所有与无线承载相关的功能。接入网E-UTRAN仅由eNodeB构成，对于普通的用户流（非广播），中没有中心控制节点，因此可以说E-UTRAN采用的是一种扁平架B通过接口 X2互相连接，通过接口 S1与EPC连接，更确切的说，接到移动管理性实体（MME),通过接口 S1-U连接到业务网关（S-UE间的协议为接入层（AS)协议。AN负责的无线承载相关的功能包括无线资源管理、IP报文头压缩、PC的连接，这些功能都位于eNodeB屮。

物理资源,资源,索引,序号

图2-2 TD-LTE物理资源格资源格屮的每个单元称为资源中i元（Resource element, RE),并在T隙中每个都有唯一的序号对(々,/)定义，其巾々和/分别是频域和时域索引。资源单元(A：,/)一个复数值fl々广其中hO,...，;CAC-l、/ = 0,...,A^3ymb-l°如果一个T隙屮或物理信号巾，这个资源单元用于发送，那么该资源单元的值应置为0。T域屮连续的^纟；；*个SC-FDMA符号和频域中连续的N:? = 12个子载波定义为理资源块（Resource block，RB)。1个时隙和频域的180kHz，对应上行链路巾理资源块，这个物理资源块由X ；Vf个资源屯元组成。上行物理信道结构LTE J1V载波频分多址上行链路为数据和控制信令的传输提供了分离的物理信道，路的物理层传输包括三种物理信道和两种信号。三种物理信道根据他们各自的物理随机接入信道（PRACl-丨），物理上行共享信道（PUSCH)和物理上行控制

频谱,频谱,频率选择性,多用户

传统FDM频谱与OFDM频谱

【参考文献】